عوامل مؤثر بر آتشکاری برشی: (cut blasting) تحلیل و بهینه‌سازی

آتشکاری برشی یکی از مراحل کلیدی در حفاری تونل‌های سنگی است که تأثیر مستقیمی بر عملکرد عملیات انفجار دارد. اثر این نوع آتشکاری به روش برش و پارامترهای آتشکاری وابسته است. آتشکاری برشی، یک فرآیند فیزیکی و شیمیایی است که با دما، فشار و کرنش بالا همراه است.

چهار عامل اصلی مؤثر بر عملکرد آتشکاری برشی عبارتند از:
- ویژگی‌های سنگ
- ویژگی‌های مواد منفجره
- پارامترهای آتشکاری برشی
- تکنولوژی ساخت‌وساز

این عوامل با یکدیگر در تعامل هستند و بر طراحی آتشکاری برشی تأثیر متقابل دارند. انتخاب صحیح مواد منفجره، تنظیم دقیق پارامترها و استفاده از تکنولوژی مناسب، تأثیر به‌سزایی در بهبود عملکرد آتشکاری دارد.

1. ویژگی‌های سنگ
تخریب سنگ در اثر انفجار نتیجه تعامل موج تنش و گازهای انفجار است. سنگ‌ها بر اساس امپدانس موج به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- سنگ با امپدانس موج پایین: تخریب بیشتر تحت تأثیر گازهای انفجاری.
- سنگ با امپدانس موج متوسط: تخریب به دلیل تأثیر همزمان موج تنش و گازهای انفجاری.
- سنگ با امپدانس موج بالا: تخریب عمدتاً به دلیل موج تنش.

نقص‌های ساختاری سنگ:
سنگ‌ها معمولاً دارای ترک‌ها و ناپیوستگی‌هایی هستند که نقش مهمی در انتشار ترک و تخریب سنگ ایفا می‌کنند. در صورت وجود ترک‌های زیاد، احتمال نشت گاز انفجاری و کاهش انرژی مؤثر افزایش می‌یابد.

بررسی خواص سنگ:
برای انتخاب روش مناسب آتشکاری برشی و تکنولوژی ساخت‌وساز، ارزیابی دقیق ویژگی‌های سنگ ضروری است.

2. ویژگی‌های مواد منفجره
تخریب سنگ به انرژی آزادشده از مواد منفجره وابسته است. عوامل اصلی مؤثر بر عملکرد انفجار عبارتند از:
- چگالی: مواد با چگالی بالا انرژی بیشتری آزاد می‌کنند.
- سرعت انفجار: سرعت بالاتر موج تنش قوی‌تر ایجاد می‌کند، اما زمان تأثیر کاهش می‌یابد.
- فشار انفجار: فشار بالاتر منجر به تخریب شدیدتر سنگ می‌شود.

انتخاب مواد منفجره بر اساس سنگ:
- برای سنگ‌های با امپدانس بالا، مواد با قدرت بالا.
- برای سنگ‌های با امپدانس پایین، مواد با قدرت انفجار بالا.

3. پارامترهای آتشکاری برشی
پارامترهای آتشکاری شامل نسبت مواد منفجره، قطر چال، عمق چال و فاصله چال‌ها هستند. این پارامترها باید با توجه به شرایط زمین‌شناسی و ابعاد مقطع طراحی شوند.

روش‌های برش:
- برش ترک: مناسب برای سنگ‌های دارای ترک‌های طبیعی.
- برش بشکه‌ای: برای دستیابی به خردایش بهتر در سنگ‌های سخت.
- برش مارپیچی: برای حفاری‌های پیچیده.

4. تکنولوژی ساخت‌وساز
با پیشرفت تجهیزات حفاری و انفجار، نقش تکنولوژی در بهبود عملکرد آتشکاری افزایش یافته است. دقت حفاری در آتشکاری چال‌های موازی اهمیت بسیاری دارد. عواملی مانند روش‌های پشتیبانی، مسدود کردن چال‌ها و کیفیت ساخت‌وساز نیز بر عملکرد آتشکاری مؤثر هستند.

Reference
Fan, Xingjun. (2016). The analysis of improving effect of parallel hole cut blasting on the basis of test results. 10.2991/ifeesd-16.2016.62


✅ @Mining_eng ™